Que es un motor paso a paso? dispositivo electromecánico que convierte una serie de pulso...

Motor paso a paso

Que es un motor paso a paso?

dispositivo electromecánico que convierte una serie de pulsos eléctricos en desplazamientos angulares, lo que significa que es capaz de girar una cantidad de grados (paso o medio paso) dependiendo de sus entradas de control.

Los motores paso a paso son ideales para la construcción de mecanismos en donde se requieren movimientos muy precisos. La característica principal de estos motores es el hecho de poder moverlos un paso a la vez por cada pulso que se le aplique. Este paso puede variar desde 90° hasta pequeños movimientos de 1.8°, Es por eso que ese tipo de motores son muy utilizados, ya que pueden moverse a deseo del usuario según la secuencia que se les indique  a través de un microcontrolador.

Estos motores poseen la habilidad de quedar enclavados en una posición si una o más de sus bobinas está energizada o bien total mente libres de corriente.

Principio de funcionamiento 

El principio de funcionamiento está basado en un estator construido por varios bobinados en un material ferromagnético y un rotor que puede girar libremente en el estator.
Estos diferentes bobinados son alimentados uno a continuación del otro y causan un determinado desplazamiento angular que se denomina "paso angular" y  es la principal característica del motor.

Tipos de motores paso a paso

Existen tres tipos de motores paso a paso:
-Motor de reductancia variable
-Motor de imán permanente 
-Motor híbrido  

Motor paso a paso de reductancia variable 
Este motor no utiliza un campo magnético permanente, como resultado puede moverse sin limitaciones o sin un par de parada. Este tipo de montaje es el menos común y se usa, generalmente, en aplicaciones que no requieren un alto grado de par de fuerza, como puede ser el posicionamiento de un mando de desplazamiento.

Este motor se desarrolló con objeto de poder conseguir unos desplazamientos angulares más reducidos que en el caso anterior, sin que por este motivo haya de aumentarse considerablemente el número de bobinados. El estator presentará la forma cilíndrica habitual conteniendo generalmente un total de tres devanados distribuidos de tal forma que existirá un ángulo de 120° aproximadamente entre dos de ellos. 

Si el estator del motor tiene tres bobinas conectadas, con un terminal común , a todas las bobinas, será probablemente un motor de reluctancia variable. El conductor común se conecta habitualmente al borne positivo y las bobinas son alimentadas siguiendo una secuencia consecutiva.
Motor paso a paso de imán permanente 
Existen dos tipos de motores de imán permanente que son los más utilizados en la robótica:   
-Unipolares
-Bipolares 

Unipolares
Estos motores suelen tener 5 o 6 cables de salida dependiendo de su conexionado interno, suelen ser 4 cables por los cuales se recibe los pulsos que indican la secuencia y duración de los pasos  y los restantes sirven como alimentación del motor.Este tipo se caracteriza por ser más simple de controlar. 

Para este tipo de motores existen 3 secuencias de manejo 
Secuencia normal
Con esta secuencia el motor siempre avanza un paso por vez debido a que siempre  existen 2 bobinas activadas, con esta secuencia se obtiene un alto torque de paso y retención 


Secuencia Wave drive (paso completo)
En esta secuencia se activa solo una bobina por vez,  lo que ocasiona que el eje del motor gire hacia la bobina activa, En algunos motores esto brinda un funcionamiento más suave,  pero en caso contrario el torque de paso y retención es menor. 
Secuencia medio paso 
En esta secuencia se activan las bobinas de tal manera que se combinan las secuencia anteriores, el resultado que se obtiene es un paso más corto (la mitad del paso de las secuencias anteriores),primero se activan  2 bobinas  y posterior mente solo 1 y así sucesivamente  
Bipolares 
Este tipo de motores por lo general tienen 4 cables de salida, necesitan ciertas manipulaciones para poder ser controlados, debido a que requieren del cambio de dirección de flujo de corriente a través de las bobinas en la secuencia apropiada para realizar un movimiento, es necesario un puente H por cada bobina del motor, es decir que para controlar un motor paso a paso de 4 cables (dos bobinas), se necesitan usar dos puentes H. Esto hace que la tarjeta controladora se vuelva mas compleja y costosa. Su uso no es tan común como en el caso de los de tipo unipolar.
Secuencia para manejarlo
Como se dijo, estos motores requieren de la inversión  de la corriente que circula por sus bobinas en un secuencia determinada. Cada inversión de polaridad provoca el movimiento de el eje en un paso, El sentido de giro esta determinado por la secuencia seguida 
Motor paso a paso híbrido 
La expresión Motor paso a paso híbrido se refiere a un motor eléctrico del tipo paso a paso, cuyo funcionamiento se basa en la combinación de los otros dos tipos de motores paso a paso, el Motor de reluctancia variable y el motor de magnetización permanente.

Referencias 
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